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耐高溫高熵合金問世 清大教授開創材料產業新契機

可耐高溫1000度的合金材料即將問世,清大教授讓產業升級及發現新契機。(記者洪美秀攝)

可耐高溫1000度的合金材料即將問世,清大教授讓產業升級及發現新契機。(記者洪美秀攝)

2016/11/03 20:32

[記者洪美秀/新竹報導]可耐攝氏1000度高溫的合金、超耐腐蝕合金、抗電磁波及抗輻射材料即將問世。有「高熵合金之父」的清大教授葉均蔚最近發表高熵合金、陶瓷、高分子等高熵複合材料的研究成果,將改寫未來材料與合金趨勢,除提高安全性,未來不排除與中鋼公司合作,推動國家級的合作計畫。

清大材料系教授葉均蔚發現並定義「高熵合金」,吸引頂尖期刊Nature進行專題報導,過去的合金大多以單一金屬做主體,而葉均蔚是將四或五種金屬以等比例混合在一起,使材料反而得到韌性,稱為高熵合金(high entropy alloys)。

清大表示,葉均蔚發表的第一代高熵合金,含5種以上金屬元素,每種元素以相同比例的原子數混合而成,變得更強抗折斷、更韌抗變形,且耐高溫、腐蝕、輻射、磨擦,7年前開始,進而發表第二代進化版高熵合金,每種元素的原子數以不同比例調配,證明性能可更優於第一代的高熵合金。

此概念可擴及陶瓷、高分子材料、複合材料等,統稱「高熵材料」, 應用範圍包括不沾黏鍋具及模具、航太用超高溫結構件、機械刀具長壽命保護膜、高密度高彈性的高爾夫球頭、3C產品構件及鍍膜等,高熵材料的問世,突破過往許多材料開發的瓶頸。

清華大學7日將舉辦高熵材料研發的國際研討會,將有世界各國約200名學者專家參與,發表170篇最新研究成果,希望藉由更豐富的學術討論,加速產業進入高熵材料應用。

清大教授葉均蔚說,國際研討會上會展現汽車材料研發,例如汽車所用的超合金渦輪增壓葉片可耐800度C的高溫,現在則可望以高熵合金做出耐攝氏1000度高溫以上、又耐高壓的葉片,增加引擎效率。

另外有油井公司研發送油機的軸承材料,更耐嚴苛的環境。此外,抗輻射材料、抗電磁波材料、優於304不銹鋼的耐腐蝕合金、高熵合金的理論模擬等研究結果也都會在這次研討會發表。

未來高熵合金及高熵材料可擴大運用到機械、運輸、運動、3C、化工、核能、航太等產業,相信台灣一定能在此領域,開創一片新天地。

可耐高溫1000度的合金材料即將問世,清大教授讓產業升級及發現新契機。(記者洪美秀攝)

可耐高溫1000度的合金材料即將問世,清大教授讓產業升級及發現新契機。(記者洪美秀攝)

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